水泥工藝學教材

1、說明課程說明課程類別：指選課學分：3學時數(shù)：理論：40學時實驗：8學時，王凱鋒老師指導第13周之后課程重要性說明教材說明原教材：水泥工藝學91年7月版本科教材標準、數(shù)據(jù)指標、工藝舊理論部分未見其它參考書籍更新現(xiàn)教材：水泥工藝技術2006年6月版高職高專教材標準亦舊、工藝部分較全、實用性高對工作有參考價值、理論偏少，未深入。說明教材說明現(xiàn)教材：水泥工藝技術06年6月版教材學時要求：120學時左右。授課內容說明上課要求考核方式：閉卷期末考試：70%平時實驗：30%不劃重點以往不通過率較高，共同努力。缺課一次扣2分，遲到一次扣1分第一章緒論一、水泥的起源與發(fā)明二、水泥的定義和分類三、水泥在國民經(jīng)濟中

2、的作用四、水泥工業(yè)的發(fā)展概況五、水泥工業(yè)的環(huán)境保護1.1水泥的起源與發(fā)明水泥：起源于膠凝材料。膠凝材料定義：指在物理、化學作用下，能從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結其他物料而具有一定機械強度的物質，又稱膠結料。1.1.1膠凝材料定義與分類水泥：起源于膠凝材料。膠凝材料分類：無機膠凝材料有機膠凝材料氣硬性石灰、石膏水硬性各種水泥瀝青、樹脂、橡膠拌水后只能在空氣中硬化拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約400010000年天然黏土泥巴墻不抗水強度低1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約40

3、0010000年天然黏土石膏一石灰時期公元前20003000年石灰、石膏石塊、磚用石灰粘結人們發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r在火中煅燒脫水、在雨中膠結產生膠凝性，因而可用來調制砌筑砂漿。石灰為何能產生膠凝性？1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約400010000年天然黏土石膏一石灰時期公元前20003000年石灰、石膏石灰一火山灰時期公元初至18世紀石灰、火山灰在石灰中摻加某些火山灰沉積物，不僅強度提高，而且還具有一定的抗水性。為何？ 1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約400010000年天然黏土石膏一石灰時期公元前20003000年石

4、灰、石膏石灰一火山灰時期公元初至18世紀石灰、火山灰天然水泥時期18世紀下半葉天然水泥石灰被人們用了數(shù)千年，一直到史密頓遇上了“倒霉事”為止，發(fā)現(xiàn)了天然水泥。1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約400010000年天然黏土石膏一石灰時期公元前20003000年石灰、石膏石灰一火山灰時期公元初至18世紀石灰、火山灰天然水泥時期18世紀下半葉天然水泥硅酸鹽水泥時期19世紀初硅酸鹽水泥水泥的發(fā)明1.1.2膠凝材料的發(fā)展簡史階段時間膠凝材料天然黏土時期新石器時代 距今約400010000年天然黏土石膏一石灰時期公元前20003000年石灰、石膏石灰一火山灰時期公元

5、初至18世紀石灰、火山灰天然水泥時期18世紀下半葉天然水泥硅酸鹽水泥時期19世紀初硅酸鹽水泥多品種水泥時期20世紀至今各種水泥1.2水泥的定義和分類 GB/T 4131-1997水泥的命名、定義和術語：本標準規(guī)定了水泥命名的一般原則、主要水泥產品的定義及有關術語的涵義等。1定義： 加水拌和成塑性漿體，能膠結砂、石等適當材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。1.2水泥的定義和分類2、分類通用水泥專用水泥特性水泥按用途和性能分類一般土木建筑工程上使用水泥。 以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以混合材料名稱或其他適當名稱命名。 2008年6月1日實施的新標準，通稱六大(通用)水泥。硅酸鹽水泥、普通

6、硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥。P8七大品種(1)1.2水泥的定義和分類2、分類通用水泥專用水泥特性水泥按用途和性能分類有專門用途的水泥。 以專門用途命名，并可冠以不同型號。如A級油井水泥(可泵性好、凝結硬化快及早期強度高的特點，高壓井效果好)、G級油井水泥(基本油井水泥，能與多種外加劑配合，能適應較大的井深和溫度變化范圍 )、彩色水泥、道路硅酸鹽水泥等。有某種特殊性能的水泥。 以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以水泥的主要特性命名。如快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥等。(1)一般土木建筑工程上使用水泥。1.2水泥的定義和分類2、分類通用水泥專用水

7、泥特性水泥按用途和性能分類有專門用途的水泥。 有某種特殊性能的水泥。(1)一般土木建筑工程上使用水泥。特種水泥目前我國特種水泥已發(fā)展到6大體系，7個大類，共70多個品種。我國水泥品種開發(fā)和研制已跨入世界先進行列。1.2水泥的定義和分類2、分類硅酸鹽鋁酸鹽硫鋁酸鹽鐵鋁酸鹽氟鋁酸鹽其他按水泥主要水硬性物質所屬體系分類 (2)以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。1.2水泥的定義和分類國外性能各異的特種水泥 1.彈力水泥英國牛津大學研制成功的這種水泥，系在生產流程中減少水泥的含水量，并加入一種聚合物，使其強度比普通水泥高10倍，而且具有柔韌性。使用這種水泥時，可像面團一樣隨意拉

8、長、卷疊、擠壓，或者注入預先做好的模具內，制成各種水泥制品，而且可大大節(jié)約原材料。用這種水泥的凈漿可制備彈簧、棒、管、盤和唱片等1.2水泥的定義和分類國外性能各異的特種水泥 2.變色水泥 國外在白色水泥中加入二氧化鈷，制成一種能隨空氣含水量多少而變色的水泥。由于它可預報天氣、濕度的變化，故又稱為氣象水泥。1.2水泥的定義和分類 國外性能各異的特種水泥 3.木質水泥由瑞典研制。是在水泥中加入粒徑為300微米的聚合物制成。使用中除有普通水泥的特點外，其制品還能像木材一樣鋸切、釘割和開螺孔，并具有良好的隔音和防火性能。1.2水泥的定義和分類 國外性能各異的特種水泥 4.夜光水泥國外研究出一種夜光水泥

9、。多用于在公路上標劃車道、人行道線和各種路面標志等，可貯存白天的日光及來往車輛的燈光，夜晚時閃閃發(fā)光，構成“夜光公路”，給城市夜色增添光彩，方便夜行車輛。1.2水泥的定義和分類 國外性能各異的特種水泥 5.貯熱水泥這是一種多孔泡沫水泥，具有重量特輕、比重小于水、強度很高等特點。在高層建筑中使用它無需打樁，利于加快建設進度，并可在白天貯存太陽光的熱量，晚上再慢慢地放出熱量，因而是一種建造太陽能房屋的材料。1.2水泥的定義和分類 國外性能各異的特種水泥 6.自愈水泥自愈水泥內摻一些粘性流體并山一些多孔的纖維包裹，一旦水泥裂縫，纖維外包裝也破裂，將混合物放出，填補裂縫。該水泥還包含一種防護性藥劑，因

10、為用來回固的鋼筋會由于鹽分和污水的腐蝕而生銹。用這種纖維將鋼筋包起來，可防止砼中的鋼筋腐蝕。這種水泥可應用于重點工程，因具只產生微小裂縫，可避免更大的災害性斷裂，在應用中可提高建筑物的安全系數(shù)。1.2水泥的定義和分類 國外性能各異的特種水泥 7.自找平水泥這種水泥是將共聚物乳液、水泥和水混介而成，共聚物是在存在非離子或陽離子表而活性劑的條件下，由烯類不飽和單體與酸加成物共聚合而成。將上述共聚物乳液167份、水泥100份和水100份混均后即成聚合物水泥。這種水泥自行流動性好、凝固快，涂層具有柔軟性等優(yōu)點?？捎脟娡糠椒▏娡吭诨炷翗前迳?，涂層能自找平，形成平整的地面涂層。1.3水泥在國民經(jīng)濟中的作

11、用 四大基礎工程材料： 水泥、鋼材、木材、塑料 現(xiàn)雖有許多新的膠凝材料出現(xiàn)，尚無任何一種材料可以取代水泥作為基礎工程材料的地位。1.3水泥在國民經(jīng)濟中的作用 水泥基材料住宅建設市政工程地下工程住宅建設市政工程公路建設高層建筑軍事工程港口建設橋梁工程核電建設大壩工程油井工程農田水利環(huán)境治理水下工程1.4水泥工業(yè)的發(fā)展概況窯生料磨水泥磨原料生料熟料水泥二磨一燒生產過程（四個字）： 見P11 2.2.1影響水泥質量的因素？1.4水泥工業(yè)的發(fā)展概況（一）按生料制備方法分： 濕法 干法（二）按煅燒熟料窯的結構分：生產方法分類：見P12 2.2.2 立窯生產回轉窯生產普通立窯機械化立窯干法回轉窯濕法回轉窯

12、半干法回轉窯普通干法新型干法半濕法(濕磨干燒)亦歸為濕法半干法(料球)亦歸為干法1.4水泥工業(yè)的發(fā)展概況水泥工業(yè)主要評價指標：規(guī)模（產量）：總、企業(yè)、臺、人均窯型及生產方法的先進性質量（強度）：熟料、水泥熟料熱耗（KJ/kg熟料、Kcal/kg熟料）熟料電耗、料耗、綜合電耗1.4水泥工業(yè)的發(fā)展概況 不同生產方法的熟料熱耗、產品質量(2006年統(tǒng)計)生產方法熱耗(kJ/kg熟料)產品質量ISO最低-最高平均預熱器、新型干法窯其他回轉窯(濕法、中空窯、立波爾窯)立窯(機立窯、普立窯)3135-3553330042.5、52.5以上3700-8485629542.5、52.5以上3970-62705

13、260主要生產32.5少量生產42.5、52.5（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況二、我國水泥工業(yè)的近年發(fā)展狀況中國第一個水泥廠1889年河北唐山細綿土廠（后改組為啟新洋灰公司，現(xiàn)為啟新水泥廠）。改革開放以來，我國水泥工業(yè)取得了長足的發(fā)展，水泥產量由78年的6524萬t，發(fā)展到99年的5.73億t，水泥市場從長期的賣方市場轉向買方市場，代表水泥工業(yè)技術發(fā)展趨勢的新型干法生產工藝從幾近空白走向日益成熟，但也存在很大問題。我國是世界上最大的水泥生產國，也是世界水泥消費大國，從1985開始，我國總產量一直保持在世界首位，并且多年水泥產量占世界1/3以上。 （1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長8

14、0年 80年重點企業(yè)2558.5萬t 技術：立窯為主。大中型企業(yè)的水泥工藝也以濕法(約60%)、半干法為主，技術裝備普遍是四五十年代水平，沒有先進的窯外分解技術。 年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）1978652495917.21979739086613.3198079865968.1（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長85年 85年重點企業(yè)3158.5萬t 技術：建設項目仍以濕法(十幾條)為主。引進了冀東、寧國兩條4000t/d新型干法生產線?；春?、柳洲兩條3000t/d新型干法開始建設。國內自行設計建成了新疆、川沙兩條700t/d、牡丹江2000t/d窯外分解生產線。

15、 年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）198182903043.819829520123014.8198310825130513.7198412302147713.6198514595229318.6（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長90年 1990年重點企業(yè)3985.8萬t技術：新型干法技術得到迅速發(fā)展，建成更多新型干法生產線。組織2000t/d、4000t/d生產線國產化攻關。但由于技術、管理、體制上原因，這一時期新型干法窯在達標達產及投資上存在問題較多。對濕法、半干法改造進行了探索(建成的三條濕改干示范線，兩條存在問題)，這一時期也是水泥工業(yè)“是發(fā)展新型干法生產技術

16、還是繼續(xù)建設濕法生產線”即所謂的“干濕法”之爭比較激烈的時期。年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）198616606201113.8198718625201912.2198821014238912.8198921029150.1199020971-58-0.3（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長90年 背景：國民經(jīng)濟迅速增長，水泥供需矛盾突出，而水泥工業(yè)發(fā)展相對滯后。而此階段國內物價上漲較快，水泥項目投資逐年攀升。建成的相當部分的新型干法生產線，受達標達產、匯率變動、貸款利率較高等因素影響，在其后來的生產經(jīng)營中面臨較大困難，如江西、魯南、柳州、淮海、珠江、云浮、順昌等項目。

17、年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）198616606201113.8198718625201912.2198821014238912.8198921029150.1199020971-58-0.3（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長95年 背景：隨著我國改革開放力度的進一步加大，受國內外市場的雙重拉動，是我國水泥工業(yè)發(fā)展的黃金時期，這一時期也是水泥工業(yè)利用外資的興旺時期。技術：新建投產了一批合資、獨資新型干法水泥廠，如大連小野田4000t/d、江南小野田、大宇水泥有限公司7200t/d等。幾個國產700t/d、1000t/d、2000t/d窯外分解窯建成投產，標志我國窯外

18、分解技術開始走向成熟。年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）199125261429020.5199230822556122.0199336788596619.4199442118533014.5199547561544312.9（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2000年 背景：隨著國民經(jīng)濟增長速度減緩，水泥市場形勢出現(xiàn)轉變，逐漸由長期以來的供不應求轉向了總量過剩。97年亞洲金融危機爆發(fā)，水泥出口受阻。受雙重壓力下的國內水泥市場更加低迷。水泥價格回落，行業(yè)虧損面加大。水泥市場開始轉向買方市場。提出“控制總量，調整結構”的產業(yè)政策。技術：我國自行開發(fā)的窯外分解技術已進入成熟

19、期，今后技術重點是進一步完善4000t/d生產線國產化配套工作和跟蹤世界水泥工業(yè)發(fā)展的新的技術動態(tài)。年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）19964911815573.319975117420564.219985360024264.719995730037006.920005970024004.2（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2000年 八五(91-95)、九五初期建成投產的一大批水泥項目，由于投資水平高，投產后又正逢水泥市場的低谷時期，其未來的生產經(jīng)營將面臨更大的困難。而九五后期建成的一批國產化或國產化程度較高的2000t/d、4000t/d項目，投資較低，在未來的市

20、場競爭中將處于優(yōu)勢地位。年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）19964911815573.319975117420564.219985360024264.719995730037006.920005970024004.2（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2000年 2000年新型干法水泥產量：6200萬噸，占9.6%立窯產量：44200萬噸，占77%年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）19964911815573.319975117420564.219985360024264.719995730037006.920005970024004.2（1）、我國水泥工業(yè)

21、的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2001年 新型干法水泥產量：7820萬噸，占12.5%立窯產量：46700萬噸，占75.5%年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）20004911815573.3200166104640410.7（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2002年 總產量占世界40%新型干法水泥產量：10380萬噸，占16.2%立窯產量：46700萬噸，占72.4%散裝水泥產量：17135萬噸年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）200166104640410.720027250063969.7（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2003年 世界總產量

22、：182000萬噸，總產量占世界47%新型干法水泥產量：19800萬噸，占23%散裝水泥產量：24000萬噸年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）20027250063969.72003862001370018.9（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2004年 總產量占世界近50%新型干法水泥產量：31500萬噸，占32.5%立窯產量：57600萬噸，占59.4%散裝水泥產量：31300萬噸年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）2003862001370018.92004970001080012.5（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2005年 總產量占世界

23、近54%新型干法水泥產量：47300萬噸，占45%散裝水泥產量：38000萬噸年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）2004970001080012.5200510600090009.3（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2006年 新型干法水泥產量：62000萬噸，占50%年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）200510600090009.320061240001800017（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2007年 新型干法水泥產量：截至2007年6月底，我國新型干法水泥生產線已達748條 年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）200612

24、400018000172007135000110008.9（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況1、產量持續(xù)增長2008年 年份全國產量（萬噸）增長量（萬噸）增長率（%）2007135000110008.920081390004000（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況2、布局趨于合理 目前，我國31個省、自治區(qū)、直轄市都建有水泥廠。從布局上看，水泥的生產和消費主要集中在東部地區(qū)，供需基本保持平衡，沒有大量的調入調出，布局已基本趨于合理。下表為2005年全國各地區(qū)水泥產量 位次地區(qū)水泥產量（萬噸）新型干法比例（）散裝率（）產能（萬噸）總計全國10344440361山東省141844541.082江蘇省957

25、9603浙江省89068007年淘汰最后17臺機立窯4河北省8184305廣東省80566河南省62117湖北省4550258四川省419016.819江西省347710安徽省323220內蒙古1775福建省27132228.63900湖南省18.36（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況3、結構調整加快 目前，新型干法水泥發(fā)展已經(jīng)形成了由政府導向、市場拉動、企業(yè)自主發(fā)展的良好局面，對促進水泥工業(yè)結構調整將起到重要的推動作用。年份新型干法水泥產能比例(%)19952853萬噸620007188萬噸1220043.2億噸3320054.73億噸45（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況4、規(guī)模生產擴大 年份國家

26、重點支持的十大水泥企業(yè)集團產量比例20004.4200515（1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況5、裝備水平提高 水泥行業(yè)科研創(chuàng)新與技術開發(fā)能力不斷提高，裝備制造水平有了很大進步。目前日產2000噸新型干法水泥生產技術裝備已全部國產化，日產4000噸、5000噸新型干法水泥生產技術裝備國產化率達到90%以上，日產8000噸水泥熟料生產線和日產10000噸水泥熟料生產線已經(jīng)投產。工藝先進、技術成熟的大型國產化裝備為我國新型干法水泥加快發(fā)展提供了技術保證，同時也為我國大型水泥技術裝備出口奠定了基礎。 （1）、我國水泥工業(yè)的發(fā)展概況6、效益同步增長 水泥行業(yè)實現(xiàn)了產量和效益的同步增長。2005年全行業(yè)實現(xiàn)

27、利潤80.5億元。按統(tǒng)計口徑計算，60萬噸規(guī)模以上企業(yè)效益顯著，占全行業(yè)的73%，小型企業(yè)只占27%。大型新型干法水泥企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢和技術經(jīng)濟優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)，不具備經(jīng)濟規(guī)模和落后工藝的水泥項目已普遍不被認同。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題盡管我國水泥工業(yè)發(fā)展取得了很大成績，但結構性矛盾仍比較突出，主要表現(xiàn)為企業(yè)規(guī)模小、產品檔次偏低、落后生產能力仍占相當比重、能耗大、資源消耗高、環(huán)境污染嚴重等。這些問題的產生，既有長期低水平發(fā)展積累的原因，也有近兩年在市場需求拉動下，一些企業(yè)不顧產業(yè)政策，低水平盲目擴張所帶來的后果。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 200

28、5年全國共有規(guī)模以上（年銷售收入500萬元以上）水泥企業(yè)5000多家，企業(yè)數(shù)量超過世界其他國家的總和，平均規(guī)模僅為22萬噸，遠低于世界平均水平。(2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 2003年共有水泥生產企業(yè)4993家，平均產能不到16萬噸；低于20萬噸的共有4028家,占4/5強,產量占近2/5；150萬噸以上的共有45家。(2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 2005年有水泥企業(yè)5000多家，企業(yè)數(shù)量超過世界其他國家的總和。其中立窯企業(yè)4000多家，全行業(yè)平均規(guī)模只有22萬多噸。(2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號

29、低 2006年企業(yè)平均年產量不到25萬噸，僅為國外水泥生產商的1/6；前十大水泥集團合計產量僅占全國總產量的15%；而印度水泥行業(yè)前五大廠商產量占全行業(yè)產量的51%，全球五大水泥公司產能占全球產能50%。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 (2)、發(fā)展中存在的主要問題截止2006年底，海螺在華東、華南九個省、市、自治區(qū)，公司先后建成投產熟料工廠17家，水泥粉磨企業(yè)21家，擁有日產200010000噸新型干法水泥熟料生產線36條，年產銷量達7000多萬噸。(2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 2001年世界水泥企業(yè)前十名企業(yè)名稱生產能力所在

30、地Lafarge15500法國Holcim15000瑞士Cemex9900墨西哥Heidelberg9900德國Italcementi5500意大利Taiheiyo5000日本RMC2800英國Dyckerhoff2800德國The Siam Cement Group2300泰國Cimpor1800葡萄牙(2)、發(fā)展中存在的主要問題1、廠點分散規(guī)模小，質量不穩(wěn)標號低 至2005年，水泥生產能力中55%左右仍為落后的立窯和小型干法中空窯。 2005年，32.5級水泥等低端產品約占總產量的85%，42.5級及以上的約占12%，其余為特種水泥。 我國混凝土標號大部分為C20、C30，而國外多為C50

31、、C60。由于混凝土標號標準低，特別是立窯水泥產品質量不穩(wěn)定，給工程質量帶來隱患，直接影響建筑工程的壽命。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題2、工藝落后能耗高，環(huán)境破壞污染大 與新型干法水泥相比，小立窯、濕法窯等落后工藝能耗高。由于目前采用立窯等落后生產工藝的能力還占相當比重，造成我國水泥工業(yè)整體能耗還比較高。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題(2)、發(fā)展中存在的主要問題2、工藝落后能耗高，環(huán)境破壞污染大 國際水泥綜合指標與我國的比較(2003年) 項 目國際一般水平國際先進水平我國新型干法平均水平熱耗(kJ/kg)297028003135水泥綜合電耗(kWh/kg)95-100859585勞動生產率

32、（t/人年）800010000150003000粉塵排放量mg/Nm3）501530100NOx排放量(mg/Nm3）500800SO2排放量（mg/Nm3）4004002007-2010年全國分省淘汰落后水泥生產能力計劃表地 區(qū)水泥產量(萬噸)06年新型干法水泥比重%07-08年淘汰落后能力09-10年淘汰落后能力總 計124000北 京1190天 津60747100河 北86193715001200山 西217154300400內 蒙211646200300遼 寧319340300400吉 林252562300400黑龍江145672100200上 海8182007-2010年全國分省淘汰

33、落后水泥生產能力計劃表地 區(qū)水泥產量(萬噸)06年新型干法水泥比重%07-08年淘汰落后能力09-10年淘汰落后能力江 蘇108815510001000浙 江994785500安 徽440571600600福 建334428500500江 西420662400500山 東165863620002500河 南73344510001000湖 北510955600800湖 南437524600600廣 東88513515001500廣 西3545473005002007-2010年全國分省淘汰落后水泥生產能力計劃表地 區(qū)水泥產量(萬噸)06年新型干法水泥比重%07-08年淘汰落后能力09-10年淘汰

34、落后能力海 南578715050重 慶253442200400四 川489521400600貴 州179925200300云 南317950300400西 藏167783020陜 西237570200200甘 肅133368200200青 海371585050寧 夏699536040新疆（含）兵團120251150150(2)、發(fā)展中存在的主要問題2、工藝落后能耗高，環(huán)境破壞污染大 水泥工業(yè)對環(huán)境影響主要是粉塵污染，其粉塵排放量占全國工業(yè)行業(yè)粉塵排放總量的40%左右。 雖然國家對水泥行業(yè)的環(huán)保問題日益重視，水泥生產中的粉塵排放總量逐年降低，但污染問題仍很嚴重。目前多數(shù)立窯和干法中空窯企業(yè)粉塵排

35、放濃度嚴重超標。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題3、人均產出效率低，國際比較差距大 (2)、發(fā)展中存在的主要問題3、人均產出效率低，國際比較差距大 2005年人均勞動生產率 噸/人年中國800小型企業(yè)200中型企業(yè)400-600日產2000噸以上新型干法線2500-4000德國3015法國3273日本15000(2)、發(fā)展中存在的主要問題4、盲目擴張結構差，礦產資源浪費大 在市場需求快速增長的拉動下，新增水泥產量中有相當一部分是國家明令禁止新建的立窯水泥，當前落后生產能力的重復建設仍未得到完全有效的遏制。主要原因：一是閑置立窯生產能力在市場的刺激下恢復了產能，并擴徑改造提高產量；二是相當一部分已

36、淘汰關閉的小水泥企業(yè)又投入生產，形成虛關實開的現(xiàn)象；三是在水泥市場形勢較好的西部地區(qū)，不但一些應淘汰的立窯沒有關閉，而且還有新建立窯的現(xiàn)象，東部地區(qū)一些水泥企業(yè)將拆除的立窯轉移到西部地區(qū)恢復生產。盲目擴張進一步加大了結構調整的難度，嚴重影響了水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。特別是一些水泥企業(yè)不建礦山，采用民采民運方式，不重視環(huán)境保護和資源的合理開采利用，資源和生態(tài)環(huán)境的破壞也較嚴重。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題5、水泥散裝率低 2002年，中國水泥總產量7.06億噸，其中袋裝5.54億噸。據(jù)此推算，今后10年中國袋裝水泥生產總量將達到50多億噸。這50億噸水泥若全部用紙袋包裝，需消耗紙張3000萬噸，

37、折合優(yōu)質木材1.65億立方米，耗用煤炭3900萬噸、燒堿1100萬噸、電力360億度、扎口棉紗20萬噸、損耗水泥2.25億噸，同時還消耗大量水泥資源。在消耗上述巨額能源、資源的同時，還加劇了大氣污染(燃用煤炭、砍伐森林造成的負面效應；水泥裝袋、搬運、拆袋時的破袋揚塵)、水資源枯竭等重大環(huán)保問題。這50億噸水泥若采用塑編袋、復合袋等包裝，一方面同樣消耗大量能源、資源，另一方面則造成更為嚴重的“白色污染”。而若采用散裝、散運、散儲、散用方式(即散裝水泥)，除巨額節(jié)約外，還有利于保證產品及工程質量，提高勞動生產率，保障勞動者身體健康，便于機械化、自動化作業(yè)。因此，這充分說明：中國實現(xiàn)水泥散裝化，不僅

38、事關中國而且事關全球的資源、環(huán)保及相關勞動者的身心健康等問題；加快發(fā)展中國的散裝水泥，意義重大，刻不容緩。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題5、水泥散裝率低 中國政府曾在20世紀先后三次設定發(fā)展散裝水泥的總目標。即：第一次是1965年，確定水泥散裝率1970年達到40-50；第二次是1985年，確定水泥散裝率1990年達到40，2000年達到70；第三次是1995年，確定水泥散裝率2000年達到20，2010年達到40。中國散裝水泥未來發(fā)展應根據(jù)世界各國發(fā)展經(jīng)驗及近幾年有些省市快速發(fā)展和水泥結構調整等情況，再次確定基本的預期奮斗目標(原國家經(jīng)貿委曾確定“十五”末年，全國散裝水泥量達到2億噸，水泥散

39、裝率達到31)。建議將預期奮斗目標分為近期、中期、遠期三個戰(zhàn)略目標，并分步實施。近期，2010年達到40；中期，2020-2025年達到70；遠期，2025-2035年達到90，比中國到2049年達到中等發(fā)達國家水平的現(xiàn)代化進程提前15年左右。以上目標和實現(xiàn)步驟系對全國預測而言，一些經(jīng)濟發(fā)達省份，完全應該提前實現(xiàn)，如浙江、江蘇兩省已確定到2010年左右，在全國率先基本實現(xiàn)水泥散裝化散裝率70的目標。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題5、水泥散裝率低 中國散裝水泥未來發(fā)展應努力攻克以下三個難點：難點之一是農村市場。中國廣大農村水泥使用量約占全國的40-50，農村不實現(xiàn)水泥散裝化使用，則全國很難實現(xiàn)水

40、泥散裝化。中國農村發(fā)展散裝水泥的基本特點是小、少、廣、差、缺、慢?！靶　毕抵腹r村散裝水泥的生產企業(yè)規(guī)模一般較小?！吧佟毕抵赣脩羲嗍褂昧枯^少；“廣”系指用戶分布較廣；“差”系指交通條件較差；“缺”系指購置基礎設施設備缺乏資金；“慢”系指農民對散裝水泥的認識和接受程度相對較慢。 (2)、發(fā)展中存在的主要問題5、水泥散裝率低 中國散裝水泥未來發(fā)展應努力攻克以下三個難點：難點之二是預拌混凝土和砂漿。預拌混凝土和砂漿(以下統(tǒng)稱預拌混凝土)的發(fā)展是建筑工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，體現(xiàn)了散裝水泥使用方式的現(xiàn)代化，是使用散裝水泥的大市場。但由于預拌混凝土攪拌站投資較大、技術和管理水平要求較高，加上中國城市交通

41、擁擠、舊習慣勢力、舊體制阻礙等原因，發(fā)展預拌混凝土受到一定影響，目前，預拌混凝土和混凝土制品使用散裝水泥僅占水泥消費總量的25和15左右。難點之三是國際市場。中國目前的水泥生產量占世界水泥總產量的三分之一多，但出口量則不足世界水泥貿易量的二十分之一。這與水泥生產大國的地位極不相稱，應該引起重視，努力突破。(3)、我國水泥工業(yè)發(fā)展的主要途徑1、大力發(fā)展新型干法水泥生產工藝 二六年十月十七日 水泥工業(yè)產業(yè)發(fā)展政策 摘：國家鼓勵建設日產4000噸及以上規(guī)模的大型新型干法水泥生產線，西部地區(qū)建設規(guī)模也應達到日產2000噸及以上，除一些受市場容量和運輸條件限制的特殊地區(qū)外，原則上不再建設日產2000噸以

42、下規(guī)模的水泥項目。 除一些受市場容量和運輸條件限制的特殊地區(qū)外，限制新建日產2000噸以下新型干法水泥生產線，建設此類項目，必須經(jīng)過國家投資主管部門核準。任何地方和企業(yè)不得新建立窯及其它落后工藝的水泥生產線。 (3)、我國水泥工業(yè)發(fā)展的主要途徑2、充分利用水泥窯焚燒垃圾技術 發(fā)達國家利用水泥工業(yè)回轉窯處理可燃廢棄物和生活垃圾方面比較成熟，并具有一定的規(guī)模。 我國從90年代以來開始了利用水泥回轉窯處理城市生活垃圾的研究與實踐，積累了不少的經(jīng)驗。 新型干法回轉窯焚燒垃圾優(yōu)點、我國難度大(3)、我國水泥工業(yè)發(fā)展的主要途徑3、研究開發(fā)與生產高性能水泥 高性能水泥研究開發(fā)的主要內容是水泥熟料礦物體系與水

43、泥顆粒形狀、顆粒級配等問題。高性能水泥與普通水泥相比，水泥生產的能耗可以降低20%以上，CO2排放量可以減少20%以上，強度可以達到10兆帕以上，綜合性能可以提高30%-50%，因此，水泥用量可以減少20%-30%。研究開發(fā)高性能水泥是有利于我國環(huán)境保護和水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 (3)、我國水泥工業(yè)發(fā)展的主要途徑4、沿著綠色水泥工業(yè)的道路發(fā)展 綠色水泥盡量降低不可再生自然資源、能源的消耗，減少對環(huán)境的污染，更多地利用工業(yè)廢渣和二次能源，生產出使用性能優(yōu)越的水泥產品。 (4)、世界水泥工業(yè)發(fā)展特征 世界水泥工業(yè)發(fā)展的總體趨勢是向新型干法水泥生產工藝技術發(fā)展。 (4)、世界水泥工業(yè)發(fā)展特征1、水泥

44、生產線能力的大型化 目前，日產能力達5000噸、7000噸、9000噸、10000噸等規(guī)模的生產線已達100多條，正在興建的世界最大生產線為日產12000噸。 隨著水泥生產線能力的大型化，形成了年產數(shù)百萬噸乃至千萬噸的水泥廠，特大型水泥集團公司的生產能力也達到千萬噸到1億噸以上。 (4)、世界水泥工業(yè)發(fā)展特征2、水泥工業(yè)生產的生態(tài)化 （1）最大限度地減少粉塵、 NO2 、 SO2 、重金屬等對環(huán)境的污染。 （2）實現(xiàn)高效余熱回收，最大程度減少水泥電耗。 （3）不斷提高燃料的替代率，最大程度減少水泥熱耗。 （4）努力提高窯系統(tǒng)的運轉率，提高勞動生產率。 （5）開發(fā)生產生態(tài)水泥，減少自然資源的使用

45、量。 （6）利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)高智能型的生產自動控制和管理現(xiàn)代化。 (4)、世界水泥工業(yè)發(fā)展特征3、水泥生產管理的信息化 （1）、水泥生產過程的自動化、智能化，例如計算機集散控制系統(tǒng)DCS 。 （2）、生產管理決策的科學化、網(wǎng)絡化和信息化，例如管理信息化系統(tǒng)MIS 、辦公自動化OA 、企業(yè)資源計劃ERP,需求計劃HRP等。 （3）、企業(yè)商務活動電子化、網(wǎng)絡化、信息化，例如客戶關系管理系統(tǒng)CRM 、電子商務EC 、電子支付系統(tǒng) EPS 、電子訂貨EOS 等。 1.5水泥工業(yè)的環(huán)境保護 1.5.1 水泥工業(yè)的環(huán)境污染和治理 粉塵、噪音、煙氣等 1.5.2 水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 （1）節(jié)約資源

46、 （2）節(jié)約土地 （3）節(jié)約能源 （4）節(jié)約水源 我國水泥工業(yè)發(fā)展過程中產業(yè)政策的變化 到2010年，新型干法水泥比例達到70%以上，新型干法水泥技術裝備、能耗、環(huán)保和資源利用效率等達到中等發(fā)達國家水平。到2020年，基本實現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化，并具有較強的國際競爭能力；新型干法水泥熟料控制在7億噸左右；企業(yè)數(shù)量由目前5000家減少到2000家左右，生產規(guī)模3000萬噸以上的達到10家，500萬噸以上的達到40家。 2.2.2 通用水泥生產的主要工藝過程(書P) 2.2.2 通用水泥生產的主要工藝過程(書P) 2.2.2 通用水泥生產的主要工藝過程(書P)五、通用水泥生產的主要工藝過程(書P13)

47、 氣硬性石灰應用過程原料：石灰?guī)r（主要成分為碳酸鈣CaCO3）生石灰（CaO）煅燒-一般煅燒溫度在1100-1200熟石灰（Ca(OH)2 ）熟化(消解或淋灰)-加水在空氣中硬化結晶、碳化氣硬性石灰硬化原因石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個過程同時進行完成的1.結晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結晶。2.碳化作用：氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結晶，釋放出水分并被蒸發(fā)。碳化作用實際是二氧化碳與水形成碳酸，然后與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣。這個作用不能在沒有水分的全干狀態(tài)下進行。而且，碳化作用在長時間內只限于表面，石灰漿硬化后，是由碳酸鈣和氫氧化鈣兩種不同的晶體組成。石灰

48、漿一般為何摻填充料使用？純石灰漿一般不單獨使用，而摻填充材料使用隨著干燥硬化和碳化硬化的不斷進行，Ca(OH)2晶體和CaCO3固體逐漸增加，阻止了水分的蒸發(fā)和CO2的進入，從而速度是逐漸減慢的，致使純石灰漿，在較長時間內經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)，不易硬化，強度，硬度不高，收縮得很慢，所以純石灰漿不能單獨使用，必須摻填充材料，如摻入砂子配成石灰漿使用。摻入砂子減少收縮，更主要的是砂摻入能在石灰漿內形成連通的毛細孔道使內部水分蒸發(fā)并進一步碳化，以加速硬化。為了避免收縮裂縫，常加纖維材料，制成石灰麻刀灰，石灰紙筋灰等。 石灰+火山灰石灰+火山灰：可提高強度，且具有一定的抗水性在一些火山灰質的混合料中，存在

49、著一定數(shù)量的活性二氧化硅、活性氧化鋁等活性組分。這些活性組分與氫氧化鈣反應，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣或水化硫鋁酸鈣等反應產物-火山灰反應火山爆發(fā)時，巖石或巖漿被粉碎成細小顆粒，從而形成火山灰。天然水泥的發(fā)現(xiàn)1756年，英國海峽群島上的一座燈塔，突然失火燒毀了。這真要命，要知道這可是英吉利海峽南端最重要的燈塔，沒有了它，要影響無數(shù)船只的航行。英國政府命令工程師史密頓（J.Smetetonf）用最快的速度重建這座燈塔。史密頓立即通知將石灰石運往燈塔所在的小島，以便燒成石灰后將島上產的石頭黏合起來重砌燈塔。兩星期后，石灰石運到了，史密頓興沖沖地趕到卸料碼頭。當他見到這些越山跨海送來的石灰石時，不由

50、失聲驚叫起來：“真倒霉，這石頭怎么是帶有黑色的？它混有太多的土質，用這種次品原料建造高標準的燈塔，不是開玩笑嗎？”可是，時間已不允許他再調運優(yōu)質石灰石了，史密頓只好將就著用這些劣質原料進行燒制。天然水泥的發(fā)現(xiàn)不料，史密頓卻因禍得福。用這批石灰石燒出來的石灰，性能居然好得出奇，將石塊黏結得從來沒有過的結實。當監(jiān)工官員將這出人意料的結果通知史密頓時，他驚喜得跳了起來。隨即他又冷靜下來，“這石灰中有名堂，要查一查。”史密頓馬上對這些石灰進行了檢驗，結果發(fā)現(xiàn)這些石灰的確不純，其中竟含有多達約20的黏土。 “看來，正是這些被視為雜質的黏土起了好的作用。”史密頓后來就有意識地把黏土同石灰石適當?shù)嘏浜霞右造褵?，這種石灰性能果然理想。